|
Как возник вулканизм на молодой Луне
|
|
|
|
Новое исследование под руководством профессора Чен И из Института геологии и геофизики Китайской академии наук (IGGCAS) дает ответ на вопрос о том, как возник вулканизм на молодой Луне. Исследователи обнаружили, что понижение точки плавления мантии из-за присутствия легкоплавких компонентов может вызвать молодой лунный вулканизм. Их выводы были опубликованы в журнале Science Advances 21 октября. Все лунные образцы, возвращенные миссиями «Аполлон» и «Луна», старше примерно 3 миллиардов лет, что наводит ученых на мысль, что с тех пор Луна геологически мертва. Однако новые лунные образцы, доставленные китайской миссией Chang'E-5 в 2021 году, показали удивительно молодую вулканическую активность, возраст которой составляет всего 2 миллиарда лет. Для маленькой каменистой луны тепло, питающее вулканическую активность, должно было исчезнуть задолго до этих извержений 2 миллиарда лет назад.
|
|
|
|
Так что же происходит? Ученые ранее предполагали, что либо повышенное содержание воды, либо выделяющие тепло элементы в недрах Луны могли вызвать вулканизм на поздней стадии жизни Луны. Но данные Chang'E-5, недавно опубликованные в журнале Nature, опровергли эти некогда ведущие гипотезы. «Недавнее плавление лунной мантии может быть достигнуто либо повышением температуры, либо понижением точки плавления. Чтобы лучше понять эту проблему, мы должны оценить температуру и давление, при которых возник молодой вулканизм», — сказал профессор Чен. Исследователи провели серию симуляций фракционной кристаллизации и плавления лунной мантии, чтобы сравнить 27 драгоценных обломков базальта Chang'E-5 с базальтами Apollo. Они обнаружили, что в молодой магме источника ЧанъЭ-5 содержание оксида кальция и двуокиси титана было выше, чем в более старых магмах Аполлона.
|
|
|
«Это захватывающий результат, указывающий на значительный вклад поздних стадий кумуляции лунной магмы в вулканическое образование ЧанъЭ-5», — сказал доктор Су Бин, первый автор исследования. Поскольку кумуляты лунного магматического океана поздней стадии богаты кальцием и титаном и легче плавятся, чем ранние кумуляты, добавление этих легкоплавких компонентов в недра Луны посредством гравитационного опрокидывания мантии могло бы эффективно снизить температуру плавления мантии и, таким образом, спровоцировать образование молодых лунных вулканизм.
|
|
|
|
«Мы обнаружили, что магма Chang'E-5 образовалась на той же глубине, но на 80 градусов по Цельсию холоднее, чем более старые магмы Аполлона. Это означает, что лунная мантия испытала устойчивое, медленное охлаждение на 80 градусов по Цельсию с примерно 3 миллиардов лет до 2 миллиардов лет. назад, — сказал доктор Су. В этой работе представлены доказательства первого жизнеспособного механизма, объясняющего молодой вулканизм на Луне, который совместим с недавно возвращенными образцами Chang'E-5. Это исследование может помочь планетологам лучше понять тепловую и магматическую эволюцию Луны.
|
|
|
|
Источник
|
